Concepto de
Energía Térmica

Te explicamos qué es la energía térmica, sus ventajas, desventajas, cómo se obtiene y sus características. Además, la energía calórica.

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Los muchos usos de la energía térmica incluyen protegernos del frío y cocinar alimentos.
  1. ¿Qué es la energía térmica?

La energía térmica o energía calórica es el grado de energía interna contenida en un sistema termodinámico en equilibrio (un cuerpo, un espacio, una molécula, etc.) y que es proporcional a su temperatura absoluta.

Dicho en otras palabras, la energía térmica es la que genera el movimiento interno y aleatorio de las partículas de un cuerpo (la suma de toda esa energía cinética), que aumenta o disminuye por transferencia de energía, usualmente bajo la forma de calor o de trabajo.

Así, la temperatura de un sistema y también su capacidad de generar un trabajo (movimiento, etc.) depende de su energía térmica. Esto se debe a que, como ocurre con todas las formas de energía, ésta puede ser transformada, transmitida o conservada hasta cierto punto.

Esto implica que la energía térmica también es responsable de los estados de agregación de la materia, ya que a mayores niveles de energía, mayor agitación de las partículas constituyentes de la materia, y menor posibilidad de que compartan un espacio limitado.

Así, las partículas de un líquido son más energéticas que las de un sólido, y las de un gas mucho más que las de un líquido. Por eso generalmente podemos calentar (es decir, introducir energía térmica) un sólido y llevarlo a líquido, y seguirlo calentando para llevarlo a gas.

La pérdida o ganancia de energía térmica es lo que define el calentamiento o el enfriamiento de un cuerpo o de un espacio. Sin embargo, no deben confundirse los siguientes conceptos.

  • Temperatura: Promedio de energía cinética de las partículas.
  • Calor: Transferencia de energía interna de un cuerpo o espacio a otro, como producto de una diferencia de temperatura.
  • Energía térmica: Energía total de las moléculas dentro del cuerpo.

Ver además: Termodinámica

  1. Características de la energía térmica

transferencia de calor
La energía térmica puede transmitirse de un sistema a otro.

La energía térmica representa la energía interna total de un cuerpo u objeto. En ese sentido, también es la suma de la energía cinética y la energía potencial de las moléculas que lo componen.

Como todos los sistemas termodinámicos aspiran al equilibrio térmico con su entorno, esta energía es fácil de transmitir de un cuerpo a otro o de un cuerpo al medio ambiente, a través de tres mecanismos esenciales:

  • Conducción, cuando la energía fluye de un cuerpo a otro con el que está en contacto físico.
  • Convección, cuando la energía se transfiere de un punto a otro dentro de un fluido, tras mezclar una porción del fluido con otra.
  • Radiación, cuando la energía se transfiere sin necesidad de contacto físico, como ocurre en el espacio.
  1. ¿Cómo se obtiene la energía térmica?

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Una bebida caliente nos reconforta porque introduce energía térmica en nuestro sistema.

La energía térmica puede obtenerse de distintas maneras. La principal, mediante alguno de los mecanismos antes descritos, de un cuerpo más energizado a otro menos energizado. Esto ocurre con la energía térmica que irradia una calefacción en una habitación en invierno, y que nuestro cuerpo absorbe para mantenerse caliente.

Otra opción proviene de la transformación de otros tipos de energía en calor absorbible, como la electricidad. Por otro lado, se la puede obtener mediante reacciones químicas, especialmente las de óxido-reducción o combustión.

Es lo que ocurre cuando encendemos una fogata, cuando nos alimentamos y digerimos la comida, o cuando mezclamos ciertos ácidos y ciertos metales. Todo ello es ejemplo de cómo una reacción química (o bioquímica, en nuestro organismo) nos permite incrementar nuestra energía interna, y por ende, nuestra energía térmica.

  1. Ventajas y desventajas de la energía térmica

El manejo de la energía térmica es una gran ventaja para la humanidad, ya que nos brinda la posibilidad de controlar la temperatura de nuestro cuerpo y del espacio que habitamos, garantizándonos así la comodidad o incluso la supervivencia en ambientes climáticos hostiles.

Pero al mismo tiempo, la energía térmica puede conducir a escenarios descontrolados, en los que el calor dispare reacciones de combustión que retroalimenten el calor y, así, producir desastres, como incendios, sofocaciones o reacciones químicas imprevistas.

  1. Ejemplos de energía térmica

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La calefacción añade energía térmica a todo el aire de una habitación.

Son ejemplos de energía térmica:

  • El inmenso calor del Sol, que éste irradia al espacio a su alrededor y que recibimos junto a su luz cada día.
  • El calor que agregamos a la comida al cocinar incrementa enormemente su energía térmica, produciendo cambios químicos en su composición que nos permiten digerirla con más facilidad, al haberse debilitado sus uniones moleculares.
  • Una calefacción encendida añade energía térmica al ambiente de la habitación, la misma que absorbe nuestro cuerpo del aire, y que percibimos como calor.
  • Cuando encendemos un fósforo disparamos una reacción exotérmica, o sea, una reacción que incrementa la energía térmica del sistema, al menos durante el tiempo que tarda en consumirse el fósforo.
  1. Energía térmica y energía calórica

En líneas generales, se habla de energía térmica y calórica sin mayor distinción, ya que ambos términos son básicamente sinónimos. Sin embargo, no es inusual ver que la energía calórica se asocie a fenómenos físicos que generan calor, como la fricción.

En ese sentido, la energía calórica sería el incremento de la energía térmica del sistema o la transmisión de energía térmica hacia otras superficies que están en contacto, a partir de la transformación de la energía cinética del movimiento.

Sigue con: Caloría

Referencias:

Última edición: 11 de marzo de 2020. Cómo citar: "Energía Térmica". Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/energia-termica/. Consultado: 13 de agosto de 2020.

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